Descubren el ancestro común de toda la vida compleja
La vida compleja se originó a partir de una simbiosis que ocurrió hace 2 mil millones de años entre una arquea descubierta en 2015 y una bacteria. ¿Somos todos asgardianos, como los habitantes del mítico reino nórdico?
¿De dónde proviene la vida compleja en la Tierra?
Esta es una de las grandes preguntas de la biología evolutiva, que ha intrigado
a los científicos durante siglos.
Una nueva investigación, publicada en la revista
Nature, ha aportado nuevas pistas sobre el origen y la evolución de los
eucariotas, el grupo de organismos que incluye a las plantas, los animales, los
hongos y otros seres con células complejas.
Los autores del nuevo estudio, liderados por Thijs
Ettema de la Universidad de Wageningen en los Países Bajos, analizaron los
genomas de cientos de diferentes microbios llamados arqueas, que son uno de los
tres dominios principales de la vida, junto con las bacterias y los eucariotas.
Las arqueas son organismos unicelulares que viven en ambientes extremos, como
fuentes termales o sedimentos marinos profundos.
Los investigadores descubrieron que los eucariotas
tienen un ancestro común con un grupo de arqueas llamadas Asgard, que se
identificaron por primera vez en 2015 mediante el análisis de muestras
ambientales del fondo marino.
Las arqueas de Asgard se nombraron así por la
mitología nórdica, y aunque son muy antiguas, sus descendientes todavía viven y
se dividen en varios subgrupos: Loki, Thor, Odin, Heimdall y Hod.
El estudio reveló que el pariente microbiano más
cercano a todos los eucariotas es un nuevo orden de arqueas de Asgard llamado
Hodarchaeales (o Hods para abreviar), que se encuentra en sedimentos marinos
cerca de Eslovenia.
Los Hods tienen características celulares únicas que
podrían convertirla en un eslabón perdido entre las arqueas y los eucariotas,
señalan los investigadores.
Por ejemplo, los Hods tienen un citoesqueleto de
actina, una red de filamentos que ayuda a mantener la forma y el movimiento
celular. El citoesqueleto de actina es una característica distintiva de los
eucariotas, pero no se había encontrado antes en las arqueas.
Además, los Hods tienen una envoltura celular
especial que podría ser el precursor de la membrana nuclear que rodea el material
genético de los eucariotas.
Todas las formas de vida complejas (también
conocidas como eucariotas) tienen sus raíces en un ancestro común entre un
grupo de microbios llamados arqueas de Asgard. UNIVERSIDAD DE TEXAS EN AUSTIN.
Los autores del estudio sugieren que los eucariotas
se originaron a partir de una simbiosis entre una arquea de Asgard y una
bacteria, ocurrida hace unos 2 mil millones de años.
Esta hipótesis se conoce como endosimbiosis seriada
y explica cómo algunos orgánulos eucarióticos, como las mitocondrias y los
cloroplastos, derivan de bacterias antiguas que fueron englobadas por una
célula huésped.
El estudio también indica que el ancestro común de
todas las arqueas de Asgard vivía en ambientes calientes y consumía dióxido de
carbono y compuestos químicos para obtener energía.
Esto sugiere que las arqueas de Asgard son
organismos antiguos que se adaptaron a condiciones extremas similares a las del
origen de la vida.
Este descubrimiento tiene importantes implicaciones
para la biología evolutiva y la astrobiología, ya que ayuda a comprender cómo
surgió la complejidad celular en la Tierra y qué condiciones podrían
favorecerla en otros planetas.
Los autores del estudio esperan poder cultivar más
arqueas de Asgard en el laboratorio y estudiarlas con métodos microscópicos
avanzados para revelar más detalles sobre su estructura y función celular.
Los primeros organismos unicelulares conocidos
aparecieron en la Tierra hace unos 3.5 millones de años, aproximadamente mil
millones de años después de la formación de la Tierra.
Las formas de vida más complejas tardaron más en
evolucionar, y los primeros animales multicelulares no aparecieron hasta hace
unos 600 millones de años.
La evolución de la vida multicelular a partir de
microbios unicelulares más simples fue un momento crucial en la historia de la
biología en la Tierra y ha remodelado drásticamente la ecología del planeta.
Sin embargo, un misterio que perdura sobre los
organismos multicelulares es por qué las células no volvieron a la vida
unicelular. La respuesta a esta pregunta suele ser la cooperación, ya que las
células se beneficiaron más de trabajar juntas que de vivir solas.
La nueva investigación profundiza en la naturaleza y
la identidad filogenética del último ancestro común de las arqueas y eucariotas
de Asgard: proporciona información clave sobre la transición de procariotas a
eucariotas y una plataforma para comprender mejor la aparición de la
complejidad celular en las células eucariotas.
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